JPS61500564A - 低周波の音波を用いて灼熱床の火勢を強化する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 低周波の音波を用いて灼熱床の火勢を強化する方法と装置本発明は低周波の音波 を用いて、火格子に支えられた灼熱床の火勢を強化する方法と装置に関する。

１９６１年において、既にレインスト（Ｆ．Ｒ．Ｒｅｙｎｓｔ）は、近年音響振 動が燃焼に良い効果をもたらすことが認められてたと述べている．これに関して は１９６１年にニューヨークのペルガモン・プレス（Ｐｅｒｇａ＋ａｏｎ　Ｐｒ ｅｓｓ）から発行されたレインストの論文集。

第１３頁一第１５頁の′脈動燃焼゜を参照されたい．この振動は極弱いものだっ たのにも関わらず、これによって得られたＰｉ料粒子に対するガスの相対運動は 、この粒子の周囲から燃焼生成物の被膜を除去するのに充分なものであり、燃焼 率の向上をもたらす．レインストはこの原理の微粉炭燃焼器への応用について述 べている．燃料と空気との混合物はファンによって流れの方向に拡大している二 つのコーン状の通路の間に設けられた予備燃焼室に供給される．燃料内の揮発性 成分はこの予備燃焼室内で燃焼し、火炎は火炎管内に向かう．予備燃焼室内にお ける火炎の脈動は火炎室に伝播し、ガス柱は共鳴せしめられて燃料粒子に対して 運動し、叙上の如く燃焼が促進される。

スエーデン特許明細書第７７０１０６４−８号（公告第４１２．６３５号）には 、レインストの原理に基づいた微粉化された固体、液体又は気体燃料の燃焼方法 が述べられている．しかしながら、この特許明細書によれば、脈動は燃焼火炎に よっては生しない．音響エネルギは音響発生器のような外部手段によって燃焼火 炎に供給され、この音波のｌｉｌ波数は低周波域から超音波領域までの範囲のも のである．しかし、このスエーデン特許の方法は実用的に意義のある程度には利 用されておらず、工業的に利用するまでには至っていないことを示している。

同じような方法がスイス特許明細書第２８１，３７３号とドイツ特許明細書第４ ７２，８１２号に開示されている。このスイス特許によれば、脈動は燃焼室と燃 料ガスの少なくとも一部に付与され、又ドイツ特許によれば、分散した微粒子燃 料と燃焼空気及び二次燃焼空気が振動せしめられる。

ソ連の著作考証第２２８，２１６号には燃焼床内での脈動燃焼について述べられ 、これによればＲｉｊｋｅ管の高温格子が固体燃料の層に置き換えられ、この層 内で自由振動が発達する。しかし、自己発生の脈動のみが用いられているので、 得られる効果は比較的低いものに過ぎない。

米国特許明細書第１，１７３，７０８号は格子上に置かれた燃料床の粒子が、格 子を通して下から供給される燃焼空気の脈動によって刺激される燃料燃焼法を述 べている。燃料粒子は空気によって漂い且つ浮遊して、脈動の中間の時間内に鎮 静化することが出来る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の主目的は燃焼に対する音波の効果を更に改善する燃焼方法を提供するこ とにある。

この本発明の目的に従って、特許請求の範囲第１項の特徴部分を具えた方法が提 供される。

本発明はこの方法を実施する特許請求の範囲第４項に定義された装置も提供する 。

本発明を更に詳しく説明するために、本発明の幾つがの実施例を開示した添付の 図面を参照する。

第１図はへルムホルッ共鳴器を具えた本発明のバーへキュー用調理器の概略側断 面図を示す。

第２図は第１図の調理器の構造を示す端面図である。

第３図は第２図の調理器の側面図である。

第４図はへルムホルッ共鳴器を具えた本発明の開放型ス）−プの概略側断面図で ある。

第５図は音波がベローズ型の音波発生器によって発生せしめられる本発明のバー ベキュー用調理器の概略側断面図である。

第１図において、ここに示されているバーベキュー用調理器は、低い固存振動数 を有し、拡声器要素１１よりなる駆動ユニットを具えた公知の構造のへルムホル ツ共鳴器ｌＯを具えている。共鳴器１０と要素１１とは低周波音波発生器を形成 する。

音波の最大周波数は３０Ｈ２であるべきである０周波数は約２０Ｈｚより少ない ことが好ましい、燃料床１３を支える格子１２はネ、りＩＯＡの開口部に載せら れている８発生器が作動すると、粒子速度と名付けられた高速の脈動空気が、格 子の置かれているネックＩＯＡの開口部に得られる。ネック部の的に直角な面内 での格子領域の寸法は音波発生器によって発生せしめられた音波の波長の１／４ よりも小さいことを要する。これによって、低周波の音波の影響の下で燃料床と 格子を通して燃焼空気と燃焼ガスの高速の脈動が得られる。

共鳴器１０の内側とネック部１０Ａの下方には、格子１２から落下する灰粒子を 受けるために容器１４が置かれている。

食物を調理するときには、木炭又は石炭の灼熱床を短時間で得ることが望ましい 、９通、従来型の霊月理器においては、燃料の点火から灼熱床が得られるまでの 時間は３０分以上かかる。

点火後、床１３が拡声器要素１１によって励起さセられだ低周波の音波による高 速の粒子速度の作用を受けると、前記時間を約５分に短縮することが出来る。適 当な灼熱床が得られると、食物の調理は普通の方法で行うことが出来るが、必要 ならば拡声器を単に作動させるのみで調理の最中に灼熱床の温度を上げることも 出来る。このために温度制御用のＦ、４ｊｆＬな手段が設けられている。

第２図及び第３図に示す第１図のバーへキュー用調理器の実用的構造においては 、ヘムホルッ共鳴器１ｏは車輪１０’　と支持脚１５を具えた架台を形成してい る。拡声器要素１１は共鳴器１０の内部に取り付けられ、その開口部は共鳴器の 内部に設けられた、拡がった上端部１７を有するネック部１６によって形成され てる。格子が設置されている拡がった開口部の上方には、第２．３図には示され ていないけれども、調理される食物のための棚を支えるランク１８が格子の上方 の所望の高さに設置されている。仄容器１４が引き出しとして設けられ、空にす るために共鳴器から引き出される。共鳴器の上方には拡声器１１によって発生さ せられた音波の強度を制御するための制御ハネル１９が設置されている。共鳴器 には二つのテーブルトップ２０がヒンジ止めされ、共鳴器に枢着された支柱２１ によって動作位置に保持されている。

第１図のバーへキュー調理器と同じように、開放型のストーブを設計することが 出来る。これは第４図に開示され、第１図と同′−符号で示されている。薪２２ が格子１２上に載せられ、その上方に煙突に接続された煙用フード２３が設けら れている。

高速の粒子速度の影客の下で、燃焼は盛んに行われ、未燃焼ガス成分と煙中の固 体粒子は凍少し、燃焼率は増加する。

第５図に示す改良例にるいては、拡声器要素は可撓性材料のへローズからなる、 通常の拡声器要素に比べて大きいストロークを得ることの出来るベローズ型の拡 声器要素に代えられている。このヘローズシよその開放端において容積室に接続 されている・該容積室は、ネック部１０Ａの開口部に載せられた格子１２の下方 の箱の側壁の開口部において、箱１０Ｂによって規定されている。この箱によっ て規定される容積室はネック部１０Ａ以外には周囲と連通していない。他方のへ ローズの閉鎖端はクランクロッド２４によってクランク機構２５に連結され、こ れによってベローズに往復動が与えられる。

この実施例の利点はネック部１０Ａ内の空気柱と箱内の空気の容積間の共鳴がな くてもふツク部１０Ａの開口部内に高速の粒子速度が得られることである。従っ て、箱内の空気の容積は前述の実施例におけるよりも墨かに少なくてもよい。

このベローズはダイヤフラムに代えられることも出来、へローズの場合と同様の オーダーの大きなストロークを得ることが出来る。

第５図の実施例から得られるもう一つの利点は、共鳴周波数は共鳴器内の空気容 積の温度変化によって調理作業中に変えろれることを勘案して、共鳴器によって 決められた一定の共鳴周波数に同調することなしに、作動周波数を選択すること が出来ることにある。

Ｆ／Ｇ、　ｓ 国際調査報告 ＾１１軒−−−里−ｌｌ門−−自＾部−１Ｃロｍ９嘲−−◆ＰＣＴ／Ｓ［１１１ （＋１００４０８−ｍ−−＾−，，＋ｍｍＰＣＴ／Ｓ［８４１００４０８

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．灼熱床を脈動する燃焼空気に曝すことによって、格子によって支持された灼 熱床の火勢を強化する方法であって、灼熱床を通じる燃焼空気と燃焼ガスの脈動 が、外部の低周波音波発生器によって積極的に生成された最大周波数３０Ｈｚの 音波の高速粒子速度に前記灼熱床を曝すことによって提供され、燃焼空気と燃焼 ガスの脈動に対して直角な平面内における格子の寸法が、前記低周波音波発生器 によって生成された音波の波長の１／４よりも小さいことを特徴とする方法。
2. ２．低周波音波発生器の周波数が該発生器の一部をなすヘルムホルツ共鳴器の寸 法によって決定されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された方法。
3. ３．低回波音波発生器の周波数が脈動手段によって決定されることを特徴とする 請求の範囲第１項に記載された方法。
4. ４．３０Ｈｚの最大周波数を有する低周波音波発生器を具え、これによって発生 せしめられた高速粒子速度に、格子に支持された灼熱床を曝すことによって、そ の火勢を強化する装置であって、燃焼空気と燃焼ガスの脈動に対して直角な平面 内における格子の寸法が、灼熱床を通る燃焼空気と燃焼ガスの脈動を生じさせる ために、前記低周波音波発生器によって生成された音波の波長の１／４より小さ いことを特徴とする装置。
5. ５．低周波音波発生器がヘルムホルツ共鳴器を具え、その寸法によって該発生器 の周波数が決定されることを特徴とする請求の範囲第４項に記載された装置。
6. ６．低周波音波発生器が脈動手段を具えていることを特徴とする請求の範囲第４ 項に記載された装置。